抗菌肽在畜禽養殖中的應用

劉春青

（山東省濟南市畜牧技術推廣站 250306）

抗生素在畜禽養殖中應用廣泛，在動物疫病防治、促進生產方面起著重要作用。但因為長期、大量使用抗生素導致細菌產生耐藥性，食品安全事件頻發，環境污染嚴重。尋求一種綠色、安全、高效的抗生素替代物迫在眉睫。抗菌肽以其來源廣泛、熱穩定性高、水溶性好、抗菌譜廣、不易產生抗藥性、綠色環保等優勢備受關注。

1 抗菌肽簡介

抗菌肽是一種帶有正電荷、成兩親性的小分子多肽，易于與帶負電荷的微生物膜或其他細胞靶點相互作用，抵御外來致病菌的侵襲，是生物天然免疫防御的重要組成成分，并在動物、植物、微生物中廣泛分布。

1.1 抗菌肽分類

自1972 年瑞典科學家Boman 等在果蠅體內發現抗菌肽以來，目前在自然界中共發現了7000 多種抗菌肽。根據抗菌肽來源可分為植物抗菌肽、動物抗菌肽、微生物抗菌肽和人工合成抗菌肽。植物抗菌肽是植物在生長過程中產生的小分子多肽，又稱為植物防御素，大多對植物病原菌有良好的活性。動物抗菌肽又可分為哺乳動物抗菌肽、節肢動物抗菌肽、兩棲動物抗菌肽，魚類抗菌肽等。微生物抗菌肽主要有細菌素、酵母嗜殺毒素和病毒抗菌肽，其中細菌素類占絕大多數。人工合成抗菌肽在醫療應用方面取得一定成果，人工合成的馬蓋寧、柞蠶抗菌肽、腎肝寧膠囊等藥物可用于殺死病毒、腫瘤細胞或治療腎炎、肝炎[1]。

根據氨基酸的組成和結構特征，可將抗菌肽分為4 大類。第一類為富含兩親性α-螺旋結構的抗菌肽，如天蠶素和滑爪哇素。第二類為具有穩定二硫鍵的β-折疊型抗菌肽，如具有廣譜抗菌活性的防御素，其對細菌、霉菌、原生生物、有包膜的病毒有殺滅作用。第三類為具有環鏈結構的抗菌肽，如從牛嗜中性粒細胞中分離的環狀十二肽Bactenecin。第四類為伸展性螺旋結構抗菌肽，如從蜜蜂體內分離出的富含脯氨酸和精氨酸的Apidaecins[2]。

1.2 抗菌肽作用機制

抗菌肽可定位在細菌、真菌、真核生物的細胞膜上，破壞膜結構，使其內容物泄露，直接快速殺傷、殺死病原微生物，這種作用方式抗菌譜廣且不易產生耐藥性[3]。抗菌肽還能作用于細胞內的其他靶點，干擾細胞代謝，抑制或殺滅細菌[4,5]。通過與細菌DNA 結合、抑制RNA 合成、影響蛋白質合成，抑制細胞內酶的活性，抑制細胞壁的合成、阻礙細胞分裂。

2 抗菌肽在養殖生產中的應用

2.1 提高動物生產性能

飼喂抗菌肽可以提高動物生產性能。飼喂抗菌肽可以提高肉雞生產性能，可顯著提高21 日齡、42 日齡肉雞的活重，增加采食量，降低料肉比[6]。飼喂抗菌肽的產蛋后期蛋雞產蛋率提高3%，料蛋比降低2.23%[7]。向杜長大育肥豬日糧中添加鈴蟾肽抗菌肽Dermaseptin-M 可育肥期平均日增重提高4.64%，料重比降低4.71%[8]。抗菌肽也可提高仔豬的日增重，降低料肉比[9]。

2.2 改善腸道健康

畜禽腸道內的正常菌群結構是機體重要的非特異性防疫屏障，是畜禽健康生長的保證。如果病原菌增多，腸道菌群結構紊亂，病原菌產生的毒素會引起腸道損傷，進而誘發畜禽腹瀉或其他疾病。天蠶素抗菌肽和PR39 抗菌肽可以降低斷奶仔豬盲腸、直腸和結腸中的大腸桿菌數量，提高腸道中雙歧桿菌的數量，降低仔豬腹瀉率，改善斷奶仔豬生產性能[10]。含抗菌肽酵母工程菌可以抑制肉雞大腸埃希菌和沙門氏菌的生長，減少其對腸道的損害，促進乳桿菌和雙歧桿菌的增殖，改善肉雞腸道菌群微環境，進而促進腸道對營養物質的消化吸收，保持腸道健康，以達到改善肉雞生產性能的功效[11]。易宏波研究發現，抗菌肽CWA 可以改善仔豬小腸形態，提高空腸緊密連接蛋白ZO-1 和Occludin 的表達，顯著降低斷奶仔豬腹瀉率，提高糞便中乳酸桿菌與大腸桿菌的比值[12]。

2.3 改善畜產品質量

抗菌肽可能通過改善腸道健康，促進腸道養分吸收，調節外周組織養分分配來改善肉質[13]。抗菌肽可以改善豬肉肉色，增加豬肉紅度、降低豬肉黃度，增加豬肉系水力和嫩度，減少貯存損失。飼喂抗菌肽還可提高蛋黃相對質量、蛋殼厚度和蛋殼相對質量，改善蛋品質，且有降低破蛋率和軟殼蛋的趨勢[7]。

2.4 提高機體免疫力

動物免疫器官指數可以從一定程度上反映其功能的強弱。抗菌肽可以提高產蛋后期雞的脾臟指數、提高淋巴細胞轉化率[7]。向日糧中添加抗菌肽粗品，提高肉雞機體免疫功能，促進肉雞免疫器官的發育，顯著提高血清中新城疫免疫抗體、H5N1禽流感免疫抗體，提高血清中免疫球蛋白IgG、IgM 和補體C3、C4 的含量[6]。豬防御素和蠅蛆殺菌肽組合、天蠶菌素可顯著提高大白仔豬血液中IgG 含量，天蠶素還能降低大白仔豬血液中T 淋巴細胞轉化率[14]。

2.5 防治疾病

抗菌肽抗菌譜廣，對細菌、病毒，寄生蟲等有較強的抑制作用。在實際生產中用于防治疾病應用廣泛。溫劉發等試驗發現，在肉雞日糧中添加抗菌肽Cecropin AD 可以有效保護接種柔嫩艾美爾球蟲的雞群，降低接種柔嫩艾美爾球蟲肉雞的死亡率和盲腸病變值及糞便卵囊數[15]。劉玉等用白痢雞糞培養蠅蛆，并從蠅蛆中粗提蠅蛆抗菌肽用來治療白痢病雞，治愈率為43.33%，與使用抗生素組差異不顯著[16]。飼喂抗菌肽制劑（主要成分為蠅蛆抗菌肽）可以較好地預防母豬慢性、急性子宮內膜炎，延長母豬使用年限，降低母豬淘汰率，提高養殖效率[17]。黃茂俠等報道，在仔豬日糧中添加0.6%和0.8%的抗菌肽可以有效預防仔豬呼吸道疾病和腹瀉，且效果優于添加300g/t 的阿莫西林[18]。

3 展望

抗菌肽具有來源廣泛、熱穩定性高、水溶性好、抗菌譜廣、不易產生抗藥性等特點，但在推廣應用方面仍存在一些問題。天然肽含量低，提取工藝復雜，分離純化比較困難，人工合成成本高且穩定性及活性低，限制了抗菌肽大量生產。簡化提取天然肽工藝，降低人工合成成本亟待解決。有關抗菌肽的基礎與臨床應用研究還不完善，有關其在體內穩定性、毒理、藥理、藥殘、不良反應等研究還不全面，有效性及安全性的研究還需進一步加強。隨著研究深入及相關技術的發展，抗菌肽必在畜牧業中產生深刻影響。